3 Площадь парусности ппбу; расчет смоченной поверхности ппбу, расчет нагрузок, которые действуют на ппбу

Площадь парусности – поверхность, которая подвергается действию ветра.

А = ∑ S_надв. = S_вышки + S_колонн + S_{осн.строения}

Где A — площадь парусности, значения (S_вышки + S_колонн + S_{осн.строения} ) сняты с помощью программы AutoCad.

S_вышки = 250 0,45 = 112,5 м²

S_колонн = 100,8 3 0,7 = 211,7 м²

S_{осн.строения} = h L = 14 112 = 1568 м²

Где 0,45 и 0,7 коэффициенты, учитывающие формы элементов конструкции, h и L – высота и длинна основного строения.

А=∑ S_надв. =112,5 + 211,7 + 1568 = 1892 м²

Площадь смоченной поверхности ­– это площадь колонн, лежащих ниже действующей ВЛ, рассчитывается по формуле :

S_смоч = 3,14 9,3 10,2 6 = 1787 м²

Где:

d – диаметр колонн,

h – высота колонн (ограниченная ВЛ),

n – количество колонн.

На ППБУ, стоящую на якоре, действуют внешние силы, обусловленные: течением, ветром, а также реакцией упругой якорной связи.

Реакционная сила для якорей рассчитывается по формуле [6, стр.419]:

R = ( ρ∙U_т²/2) ∙ S_смоч ζ_тр = 1787 2,2∙10^-3 = 5450 Н

Где U_т скорость течения 3,2 узла = 1,645 м/c ,

ρ – плотность воды 1025 кг/м³ ,

ζ_тр ­– безразмерный коэффициент трения (2,2 ∙ 10^-3)

4 Выбор типа многоякорной системы позиционирования

При проектировании морских сооружений, достаточно важными являются вопросы выбора геометрических и прочностных параметров систем заякорения, обеспечивающих безопасную эксплуатацию морского плавучего сооружения под действием внешних нагрузок, которые принимаются по ГОСТу, исходя из значения величины характеристики снабжения.

4.1 Объемное водоизмещение рассчитывается по формуле:

= L ∙ B ∙ d + n₁ ∙ ∙ H₁ + n₂ ∙ L₂ ∙ B₂ ∙ H₂

Где L и B это длинна, ширина основного строения,

d – осадка = 0,

n₁ – количество колонн,

d ­­– диаметр колонн,

H₁ – высота колонн под поверхностью воды,

n_{2 ­} ­– количество поплавков,

L₂ и B₂ – длинна и ширина понтонов,

H₂ – высота понтонов.

= 0 + 6 ∙ 10,2 + 2 ∙ 87,7 ∙ 10,8 ∙ 7,6 = 18552 м³

Характеристика снабжения для выбора якорного снабжения рассчитывается по формуле [5, стр.121]:

N_е = К₁∙ К₂ ∙ ^2/3 + К₃ ∙ А

Где K₁, К₂, К₃ ­ – коэффициенты, учитывающие форму корпуса, волновое воздействие и ветровые условия якорной стоянки соответственно.

K₁ = 1,75 для катамаранов и других подобных типов устройств,

К_{2 ­} = 1,2 для платформ, работающих в открытом море,

К₃ ­= 2,1 для открытого моря.

N_е = 1,75 ∙ 1,2 ∙ + 2,1 ∙ 1892 = 5444

Характеристика снабжения N_е лежит в диапазоне [5200-5500]

По характеристике снабжения масса якоря должна быть не менее 16000 кг.

По ГОСТ 761-74 принята масса якоря 16000 кг.

Калибр цепи d_ц = 95 мм.

Масса погонного метра якорной цепи рассчитывается по формуле:

q = 0,019 ∙ d_ц² = 171, 5 кг/м

Вес якоря Q_я = m ∙ g = 16000 ∙ 9,81 = 157000 Н.

Рисунок 4.1 Якорь Холла

4. 2 Расчет элементов якорных цепей

l длина….=5∙ d_ц = 5 ∙ 95 = 475мм 6 ∙ d_ц = 6 ∙ 95 = 570мм

ширина3,4∙ d_ц = 3,4 ∙ 95=323мм 3,2∙ d_ц = 3,2∙ 95 = 342мм

а) б)

Рисунок 4. 2 Общее звено якорной цепи: а – без контрфорса; б – с контрфорсом.

5∙ d_ц = 5∙95 = 475мм

8,2∙ d_ц = 8,2∙95 = 779мм

1,4∙ d_ц = 1,4∙95 =133мм

Рисунок 4. 3 Скоба концевая

1,2∙ d_ц = 1,2∙95 =114мм

7∙ d_ц = 7∙95 = 665мм

4∙ d_ц = 4∙95 = 380мм

Рисунок 4.4 Звено концевое

Рисунок 4. 5 Вертлюг

4,7∙ d_ц = 4,7∙95 = 446,5мм ; 9,8∙ d_ц = 9,8∙95 =931мм